单片机总线的概念及分类
基于单片机的CAN总线通讯实现讲解
CAN总线通讯基于51单片机应用第一章前言1.1 概述控制器局域网（CAN－Controller Area Network）属于现场总线（Fieldbus）的范畴，是众多的属于现场总线标准之一，它适用于工业控制系统，具有通信速率高、可靠性强、连接方便、性能价格比高等诸多特点。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，以其短报文帧及CSMA/CD-AMP（带有信息优先权及冲突检测的载波监听多路访问）的MAC（媒介访问控制）方式而倍受工业自动化领域中设备互连的厚爱。
CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，它可以应用于汽车系统、机械、技术设备和工业自动化里几乎任何类型的数据通信。
随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展，同时消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用等的需求不断增加。
高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
微处理器中常用的串行总线是通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线(USB)，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)等。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
在计算机数据传输领域内，长期以来使用的通信标准，尽管被广泛使用，但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETW0RK)就是为适应这种需要而发展起来的。
随着汽车电子技术的发展，消费者对于汽车功能的要求越来越多，汽车上所用的电控单元不断增多，电控单元之间信息交换的需求，使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线，这就促进了车用总线技术的发展。
CAN 总线的出现，就是为了减少不断增加的信号线，所有的外围器件都可以被连接到总线上由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点，逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。
单片机复习资料
1.单片机的概念：在一块半导体芯片上，集成了微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件，构成一台完整的微型处理器。
（单片机是微机的一部分）2.单片机的组成：微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件。
3.输入/输出接口：可以输入/输出0V或5V的单元。
4.单片机的分类：MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机、Atmel公司的A VR系列、Microchip公司的PIC系列、Motorola公司的单片机、TI公司MSP430系列单片机、基于ARM核的32位单片机5.微处理器芯片、存储器芯片与输入/输出接口电路芯片构成了微型计算机，芯片之间用总线（地址总线、数据总线、控制总线）连接。
6.单片机工作方式：正常方式、待机方式、掉电方式7.数制和码制，原码、反码与补码8.80C51系列单片机引脚功能：①主电源引脚（2条）：Vcc（40脚）和GND（20脚）②外接晶体引脚（2条）：XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚）③输入/输出（I/O）引脚（32条）：P0口（39脚～32脚）分别为P0.0~P0.7，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。
●作为通用输入/输出（I/O）口使用●作为低八位地址/数据分时复用总线P1口（1脚～8脚）分别为P1.0~P1.7，其中P1.7为最高位，P1.0为最低位。
●作为准双向I/O口使用●对52子系列单片机，P1.0引脚的第二功能为T定时器/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部控制端P2口（21脚～28脚）●准双向输入/输出接口，每一位也可独立控制●在接有片外存储器或扩展I/O接口时，P2口作为高八位地址总线P3口（10脚～17脚）●准双向输入/输出接口，每一位同样可独立控制●P3口除作为通用I/O口外，P3口的第二种功能定义如下（串口、定时、中断、读写表格）：P3.0 RXD（串行数据输入口）P3.1 TXD（串行数据输出口）P3.2 INT0(外部中断0）P3.3 INT1(外部中断1）P3.4 T0（定时器/计数器0外部输入）P3.5 T1（定时器/计数器1外部输入）P3.6 WR（外部数据存储器写脉冲）P3.7 RD（外部数据存储器读脉冲）④控制引脚（4条）⑴ALE/PROG（30引脚）:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
总线分类
总线技术按总线所在位置分类，可以把总线分为外部总线、内部总线和片内总线：一、外部总线：1、RS-232-C总线；2、RS-485总线；3、IEEE-488总线；4、SCSI总线；5、IDE总线；6、USB总线；7、Fire wire串行总线（IEEE-1394）；8、Centronics总线；二、内部总线（PC内部总线1-3）1、FSB总线；2、HT总线；HT总线是AMD 为K8平台专门设计的高速串行总线，它的发展历史可回溯到1999年，原名为“LDT总线”（Lightning Data Transport），闪电数据传输。
3、QPI总线；5、SPI总线；6、SCI总线；三、系统总线1、VESA总线；2、数据总线（DB）、控制总线（CB）、地址总线（AB）；3、IBM PC总线；4、ISA总线；5、EISA总线；6、PCI总线；PCI（peripheral component interconnect）总线是当前最流行的总线之一，它是由Intel公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。
7、APG总线；8、2IC（intel integrated circuit bus)管理总线该总线是有飞利浦公司于80年代为音频和视频设备开发的串行总线，主要运用于服务器。
9、MCA总线；（微通道结构总线）在计算机系统总线中，还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线10、STD总线；12、PC/104总线；13、Compact PCI；Compact PCI的意思是“坚实的PCI”，是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统，是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准，是当今最新的一种工业计算机标准。
14、PCI-E总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。
单片机的定义
单片机定义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
单片机中的SPI总线协议原理及应用研究
单片机中的SPI总线协议原理及应用研究SPI（Serial Peripheral Interface）总线协议是一种串行通信协议，广泛应用于单片机和外部设备之间的数据交换。
本文将介绍SPI总线协议的原理以及其在单片机中的应用研究。
一、SPI总线协议的原理SPI协议被广泛应用于许多IC芯片之间的通信，它使用多线全双工的通信模式，由一个主设备和一个或多个从设备组成。
SPI总线通信的核心是由主设备控制的时序同步传输。
SPI总线协议中，主设备通过四根信号线与从设备通信，分别是：1. SCK（Serial Clock）：时钟信号线，由主设备产生，用于同步数据传输。
2. MOSI（Master Out Slave In）：主设备输出、从设备输入的数据线，主设备将数据发送给从设备。
3. MISO（Master In Slave Out）：主设备输入、从设备输出的数据线，从设备将数据发送给主设备。
4. SS（Slave Select）：从设备选择线，用于选择与主设备进行通信的从设备。
SPI总线协议的通信流程如下：1. 主设备发送一个时钟脉冲，同时将MOSI上的数据发送给从设备。
2. 主设备接收从设备的数据，并同时发送另一个时钟脉冲。
3. 主设备不断重复以上两步操作，直到通信结束。
SPI总线协议使用传输率较高的时钟信号进行同步，因此可以实现较快的数据传输速度。
SPI协议的主要特点包括：1. 全双工通信：主设备和从设备可以同时发送和接收数据。
2. 时钟同步：通过时钟信号实现主设备和从设备的同步传输。
3. 硬件控制：SPI通信依赖硬件的控制，因此具有很高的可靠性和稳定性。
二、SPI总线协议在单片机中的应用研究SPI总线协议在单片机中广泛应用于各种外设的通信和控制。
下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 存储器扩展在许多嵌入式系统中，存储器扩展是很常见的需求。
通过SPI总线协议，主单片机可以与外部存储器芯片进行通信。
例如，可以使用SPI接口连接闪存、EEPROM或SRAM等存储器芯片，实现数据的读写操作。
基于单片机的PCI总线通信功能设计
基于单片机的PCI总线通信功能设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：郑州大学毕业设计（论文）题目：基于ARM的PCI总线通信功能设计指导教师:职称:学生姓名：学号:专业：院（系）：完成时间：2011年5月25日年月日摘要本文详细介绍了基于AT91RM9200单片机的PCI总线通信功能的设计，包括硬件设计和软件设计两部分.通信功能的设计着重于单片机与上位机之间通过PCI总线进行的数据传送.本次设计在于用比较容易掌握的单片机来实现PCI控制器的功能，在PCI总线的简单运用场合，大大简化了设计的复杂程度。
设计的实现是利用单片机的I/O口与PCI 总线的控制信号线以及地址/数据信号线等直接相连，用对单片机的编程来控制数据的传输.文中介绍了PCI总线的基本概念，一些重要信号的定义，以及PCI总线事务的时序。
单片机部分介绍了型号的选择，选择了AT91RM9200单片机的理由和AT91RM9200单片机的基本知识.本次设计选择AM29LV160和57V561620作为AT91RM9200外接存储器。
设计的结果是成功的完成了原理图绘制和PCB版图的设计，和实验仿真。
关键词：PCI总线单片机AbstractThis paper introduces in detail the communication function design of the PCI bus based on AT91RM9200 MCU， including hardware design and software design。
Communication function design focuses on the data transfer between SCM and PC by PCI bus。
The design is to use MCU to realize the function of PCI controller,which is easier to master。
51课后答案第一二三四章答案解析
1《单片机原理及应用》习题参考答案 第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机 内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是计算机硬件能 直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2.(1) 0111100179H (2) 0.11 O.CH ⑶ 01111001.1179.CH(4)11101010.101 0EA.AH ⑸01100001 61H ⑹ 00110001 31H3.7.13711989 &什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外 总线。
系统总线应包括：地址总线(AB) 控制总线(CB) 数据总线(DB)地址总线(AB) : CPU 根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信 息由地址总线输出， 然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K , 地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地 址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB):由CPU 产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命 令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU 还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB) : CPU 是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总 线应为双向总线。
在CPU 进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU ;在CPU 进行写操作时，CPU 把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9 .什么是接口电路？ CPU 与接口电路连接一般应具有哪些信号线 ？外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU 通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理 量）也不尽相(1) 0B3H4.(2)80H17.AH⑷ 0C.CH(1)01000001B65(2) 110101111B431(4)10000011111010 84425.⑶ 11110001.11B241.75(1)00100100 00100100 00100100 (3)01111111 0111111101111111(5)10000001 11111110 11111111 6.(2) 10100100 (4)1000 0000 (6)1111100111011011 1111 1111 1000011011011100 1000 0000 1000011100100101B 00110111BCD25H同。
总线的概念
总线的概念所谓总线，就是单片机连接扩展器件的一组公共信号线，按其功能通常把这些总线分为三组，即地址总线、数据总线和控制总线。
每组总线由若干条导线组成，具体数目根据功能决定，一般地址总线的数量最多，数据总线固定为8根。
1 . 地址总线（Address Bus，简称AB）地址总线用于传送单片机发出的地址信号，以便对号入座地对ROM、RAM 及I/O口进行选择，以选中相应的单元（字节），然后才能对它进行操作。
地址总线的传输是单向的，即只能由单片机向外发出地址信号。
地址总线数目决定着可以直接访问的存储单元的数目，例如10条地址线组成的地址总线，可以访问1K的外部ROM和RAM存储单元，每增加一条线，可访问空间翻一番。
MCS-51系列单片机最多可以构造16条地址线，也就访问64K的存储空间，对于单片机来说，64K将是一个很大的数目了。
2 . 数据总线（Data Bus，简称DB）数据总线是用于单片机与外部存储器之间或单片机与外部I/O口之间进行数据传送的一组信号线，单片机系统数据总线的数目，与单片机字长是一致的，都是8位，所以数据总线也就是8条。
数据总线是双向的，既可以由单片机向外部输出数据，也可以由外部向单片机输入数据。
3 . 控制总线（Control Bus，简称CB）控制总线是单片机发出的一组控制命令信号线，是单片机决定对外部器件作什么操作的命令线。
一般说来，控制总线是单向的，是单片机向外部发出的。
总线结构是计算机的主要结构之一，采用了总线结构的形式，大为降低了计算机的复杂程度，提高了计算机的可靠性，增加了系统的灵活性，使的系统规范化，方便了系统其他部件的接入，使扩展变得更加容易。
总线的概念总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
单片机总线通信原理
单片机总线通信原理
总线通信一般包括三个主要的信号线，数据线、地址线和控制线。
数据线用于传输数据，地址线用于指定数据的存储位置，控制
线用于控制数据的传输和操作。
在总线通信中，设备间的数据传输可以分为两种模式，并行传
输和串行传输。
并行传输是指同时传输多个数据位，每个数据位占
用一个信号线，传输速度较快；串行传输是将数据位依次传输，通
过一条信号线进行传输，传输速度较慢但能够减少信号线的数量。
总线通信的原理可以分为以下几个步骤：
1. 初始化，在通信开始之前，需要对通信设备进行初始化设置，包括设置通信速率、数据格式等参数。
2. 发送端准备数据，发送端准备要发送的数据，并将其存储在
发送缓冲区中。
3. 发送数据，发送端将数据通过总线发送给接收端。
在并行传
输中，发送端同时将多个数据位通过对应的数据线发送出去；在串
行传输中，发送端将数据位依次发送给接收端。
4. 接收数据，接收端接收到发送端发送的数据，并将其存储在
接收缓冲区中。
5. 数据处理，接收端对接收到的数据进行处理，可以进行解码、运算等操作。
6. 通信结束，数据传输完成后，通信可以终止，或者继续进行
下一轮的数据传输。
总线通信的原理可以应用于各种领域，如工业自动化、物联网、通信设备等。
它可以实现不同设备之间的数据交互和协同工作，提
高系统的效率和可靠性。
总结起来，单片机总线通信原理是通过总线连接多个设备，通
过数据线、地址线和控制线进行数据传输和通信的原理。
它包括初
始化、发送数据、接收数据和数据处理等步骤，实现设备之间的数
据交互和协同工作。
单片机的概念及单片机的种类
第二十一页，共36页。
第1章 概 述 2) MSP430单片机 MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)公司1996年开
始推向市场的一种16位单片机，采用精简指令集，是一种 超低功耗的混合型单片机。MSP430系列单片机的主要特点 是，具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发 手段。
3) 辅助功能类 辅助功能类硬件包括：A/D(模/数转换)和D/A(数/模转换， 通常采用PWM形式)等部件。这类部件根据芯片的配置不同 不一定集成在单片机芯片上，需要用户根据使用要求 选择。
第六页，共36页。
第1章 概 述 2. 软件部分 与微型计算机的运行原理相似，单片机系统的运行也
需要软件系统的支持，但是由于处理任务的不同，其复杂 程度相对较低。根据单片机软件所要实现的功能，可以将 软件划分为管理程序和应用程序两类。
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第1章 概 述 1. 军用级 运行温度(wēndù)范围为 -50℃～+125℃，适用于军用
品要求苛刻的应用环境，芯片的价格比较昂贵。例如Intel 公司的MCS-51系列单片机MD80C51FB。型号以MD表示开 头的，M代表军品，D代表直插封装。
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第1章 概 述 2. 商业级 运行温度范围为0℃～＋70℃，主要限于机房、办公及
第九页，共36页。
第1章 概 述 单片机的开发过程涉及3项内容，即编程、纠错和仿真。
一般采用PC机内安装的集成开发环境(IDE)软件进行开发调 试。在集成开发环境内可以实现文本编程、编译纠错和仿真 运行。其中仿真的形式又可以分为(fēn wéi)两种，即软件仿 真和硬件仿真。软件仿真不必连接硬件应用系统，仿真结果 在开发环境中模拟的单片机构造中得到体现；硬件仿真需要 与用户控制系统配合，以集成开发环境的输出替代用户系统 中原有的单片机，仿真过程真实、实时性强。另一种较新的 开发形式采用具有ISP(In-System Programming，在系统可编 程)功能的单片机，利用下载程序开发单片机系统。
用两片I_2C总线接口通用器件PCF8574扩展的8_8键盘
SIDA T (DA H)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SD7 SD6 SD5 SD4 SD3 SD2 SD1 SD0
它为串行输入输出结构的核心部分 ,用来存放一
个发送的数据字节或刚收到的一个数据字节 。
的编址方法 ,避免了片选线的连接方法 。 5. 所有带 I2C 总线接口的外围器件都具有应答功
(单片机 、微处理器等) 、外围器件等都连到同名端的
SIADR (DB H)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 × × × × × × × GC
自己从地址
SDA (串行数据线) 、SCL (串行时钟线) 上 ,并通过这两 根线在器件之间传送信息 。
2. 系统中 有 多 个 主 器 件 时 , 任 何 一 个 主 器 件 在 I2C 上工作时都可成为主控制器 (无中心主机) 。
RET
;状态处理程序高、低位地址进入 PC
( 三) I2C 总线初始化及通用读写子程序
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
一般情况下 ,可把 I2C 总线的初始化和通用读写
0100 器件地址
× × × R/ W 引脚地址
子程序合写为一个包括 I2C 总线初始化的通用读写子 程序 。使用时只需满足通用读写子程序的入口条件 , 直接调用通用读写子程序 ,就可完成包括启动 I2C 总
I2C 总线 的 状 态 产 生 开 始 信 号 或 重 复 开 始 信 号 ; 当 STA = 0 时 ,SIO1 不产生开始信号或重复开始信号 。
51单片机总线时序
51单片机总线时序
一、总线概述
计算机系统是以微处理器为核心的，各器件要与微处理器相连，且必须协调
工作，所以在微处理机中引入了总线的概念，各器件共同享用总线，任何时候
只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收数据) 。
计算机的总线分为控制总线、地址总线和数据总线等三种。
而数据总线用于
传送数据，控制总线用于传送控制信号，地址总线则用于选择存储单元或外设。
二、单片机的三总线结构
51 系列单片机具有完善的总线接口时序，可以扩展控制对象，其直接寻址能力达到64k( 2 的16 次方) 。
在总线模式下，不同的对象共享总线，独立编址、分时复用总线，CPU 通过地址选择访问的对象，完成与各对象之间的信息传递。
单片机三总线扩展示意如图1 所示。
1、数据总线
51 单片机的数据总线为P0 口，P0 口为双向数据通道，CPU 从P0 口送出和读回数据。
2、地址总线
51 系列单片机的地址总线为16 位。
为了节约芯片引脚，采用P0 口复用方式，除了作为数据总线外，在ALE 信号时序匹配下，通过外置的数据锁存器，在总线访问前半周期从P0 口送出
低8 位地址，后半周期从P0 口送出8 位数据。
高8 位地址则通过P2 口送出。
《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
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1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
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1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
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1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC
关于I2C、UART、SPI、RS232、JTAG,ISP、DEBUG神马的一些概念和理解
一、UART总线和硬件结构-----------Universal Asynchronous Receiver/TransmitterUART是一种通用异步串行数据总线，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
因为计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输。
串行的两条线TXD --- UART数据发送，RXD --- UART数据接收UART通用异步接收/发送装置,是一个并行输入成为串行输出的芯片，它是用于控制计算机与串行设备的芯片，通常集成在主板上，多数是16550AFN芯片。
，有一点要注意的是,它提供了RS-232C数据终端设备接口 ,这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信，所以说UART是一种异步串行全双工总线，硬件映射为一个芯片，可以与使用RS-232接口的设备直接通信二、I2C总线和硬件结构------------Inter-Integrated CircuitI2C,由PHILIPS公司1992 年开发的,I2C串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。
所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上，用于连接微控制器及其外围设备，一般在对芯片进行扩展中是使用，通用I/O端口也可以作为I2C 总线接口。
所以说I2C是一种同步串行半双工总线，硬件映射为一个两个接口电路，对于没有I2C总线接口的，可以使用通用I/O端口来实现I2C的功能与其他设备进行通信（根据协议编写程序）三、SPI总线和硬件结构--------------Serial Peripheral Interface高速同步串行口，是一种标准的四线同步双向串行总线，一种四线同步总线系统,一种同步串行外设接口，为全双工通信，是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,该接口一般使用4条线：（1 ）MOSI –主器件数据输出,从器件数据输入（2）MISO –主器件数据输入,从器件数据输出（3）SCLK –时钟信号,由主器件产生（4）/SS –从器件使能信号,由主器件控制(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)所以说，SPI是同步串行全双工总线，硬件映射为四个接口四、RS-232接口（DB9）是现在主流的串行通信接口之一,传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps.接口硬件为9针功能如下：1 DCD 载波检测2 RXD 接收数据3 TXD 发送数据4 DTR 数据终端准备好5 SG 信号地6 DSR 数据准备好7 RTS 请求发送8 CTS 允许发送9 RI 振铃提示还有两个接地线10、11（不是针）串口通信一般用2、3、7、8通信，5、（10、11）接地，其他不用，特别的作为debug口7、8也不用五、COM接口即串行通讯端口。
单片机led灯的点亮 总线法
一、概述最近，单片机在各个领域中的应用越来越广泛，其中LED灯的控制也成为了一个热门话题。
而对于单片机控制LED灯的方法，总线法是一种常用且高效的方式。
本文将深入探讨总线法在单片机LED灯点亮中的应用及具体实现方法。
二、总线法概述1. 总线法概念总线法是一种通过总线控制多个LED灯的点亮方式。
在单片机控制LED灯时，可以通过串行方式控制每个LED，也可以通过并行方式一次性控制多个LED。
而总线法是一种兼具串行和并行特性的控制方式，它能够实现单片机对多个LED的灯光控制，提高了控制效率和灵活性。
2. 总线法原理在总线法中，LED灯的控制通过总线传输数据实现。
单片机将需要点亮的LED对应的数据发送到总线上，然后由外部设备接收到数据，并根据数据内容控制LED点亮。
通过总线的数据传输，可以实现对多个LED同时控制，极大地简化了控制电路的设计和实现。
三、总线法在单片机LED灯点亮中的应用1. 硬件连接在使用总线法控制LED灯时，需要在单片机和LED之间加入适当的总线接口电路。
通常采用的是串行-并行转换芯片、锁存器或者移位寄存器等元件，在单片机和LED之间建立了数据传输通道。
2. 数据传输在总线法中，数据传输是至关重要的环节。
单片机需要根据实际需求将LED的控制数据发送到总线上，以便外部设备能够接收到并进行相应的控制操作。
在设计总线法控制系统时，需要考虑数据传输的稳定性和可靠性。
3. 控制程序单片机控制LED灯的程序也是关键之一。
在总线法中，需要编写相应的控制程序，实现数据发送和LED控制操作。
控制程序的优化将极大地影响系统的稳定性和响应速度，因此需要针对具体硬件和应用场景进行调试和优化。
四、总线法实现方法1. 硬件设计在使用总线法控制LED灯时，需要设计合适的硬件电路。
根据具体的应用需求，确定总线接口电路和LED连接方式，并根据实际情况选择合适的串行-并行转换芯片、锁存器或移位寄存器等元件。
2. 数据传输协议确定合适的数据传输协议也是总线法实现的关键。
单片机接口技术详解及应用案例分析
单片机接口技术详解及应用案例分析引言：单片机（Microcontroller）是一种特殊的集成电路，它将计算机的所有功能集成在一个芯片上。
在现代电子产品中广泛应用，特别是嵌入式系统设计中，单片机作为核心部件发挥着重要的作用。
在本文中，我们将深入探讨单片机接口技术的详细原理，并通过实际案例分析来展示其应用。
一、单片机接口技术的基本原理在单片机系统中，接口技术起着连接CPU和外设的作用，使得单片机能够与外界进行数据交互和通信。
常见的单片机接口技术包括串口、并行口、I2C总线、SPI总线、CAN总线等。
1. 串口（Serial Port）接口技术：串口是一种使用少量引脚进行双向通信的接口技术。
它的主要原理是通过将数据按照一定的规则进行序列化，然后通过单根传输线（例如RS-232）进行传输。
串口接口技术广泛应用于通信设备、计算机外设等领域。
在实际应用中，我们可以利用串口接口实现单片机与上位机的数据交互，实现远程数据采集、监控等功能。
2. 并行口（Parallel Port）接口技术：并行口是一种使用多个引脚进行数据传输的接口技术。
它的主要原理是通过同时传输多位数据来提高数据传输速度。
在实际应用中，我们可以利用并行口接口实现单片机与外部存储器、LCD模块、打印机等设备的连接。
例如，当需要将单片机作为控制器驱动LCD显示屏时，可以通过并行口接口将数据和控制信号同时传输，实现图形显示功能。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit）总线技术：I2C总线是一种双向、串行的通信总线，主要用于连接集成电路之间的通信。
I2C总线的主要特点是使用两根传输线（SDA和SCL）进行数据和时钟信号的传输。
在实际应用中，我们可以利用I2C总线接口连接各种外设，如温度传感器、电子罗盘、时钟模块等。
通过与单片机相结合，可以实现数据的读取和控制。
4. SPI（Serial Peripheral Interface）总线技术：SPI总线是一种同步的串行通信总线，用于高速数据传输。
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单片机总线的概念及分类
单片机总线是指用于连接单片机内部各个功能模块之间以及单片机与外部设备之间的数据传输通道。
总线分为内部总线和外部总线两类。
内部总线是指单片机内部各个功能模块之间的数据传输通道。
它通过总线添加各个模块之间数据传输的能力，实现了各个模块之间的数据交流和协调工作。
内部总线主要分为三类：数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线是一条双向的传输线路，用于传输数据信息。
数据总线的宽度决定了单片机的数据传输带宽，一般来说，数据总线越宽，数据传输速度越快。
常见的数据总线宽度有8位、16位、32位等。
单片机内部的各个模块可以通过数据总线进行数据的传输和共享。
地址总线是单向传输线路，用于传递存储器或者外设的地址信息。
通过地址总线，单片机可以对外部存储器或外设进行寻址和访问。
地址总线的宽度决定了单片机能够寻址的范围，地址总线越宽，单片机的寻址范围越大。
控制总线主要用于传输控制信号，用于控制各个模块的动作和工作状态。
控制总线包括时钟信号、读写控制信号、中断信号等。
时钟信号用于统一各模块的工作节奏，读写控制信号用于控制数据的读写操作，中断信号用于通知单片机有外部事件需要处理。
外部总线是指单片机与外部设备之间的数据传输通道。
外部总线可以连接外部存
储器、IO口、定时器/计数器、串口等外部设备。
外部总线一般包括数据总线、地址总线和控制总线。
外部总线的数据总线用于传输数据信息，地址总线用于传递存储器或外设的地址信息，控制总线用于传输控制信号。
外部总线的宽度决定了单片机可以连接的外部设备的数量和种类。
一般来说，外部总线越宽，单片机可以连接的外部设备越多。
总线结构可以分为串行总线和并行总线两类。
串行总线是一种通过单根传输线逐位传输数据的总线结构。
串行总线的传输速度比较慢，但传输线的数量少，电路简单，适合连接远距离的外部设备。
串行总线有常见的I2C总线（Inter-Integrated Circuit）、SPI总线（Serial Peripheral Interface）和RS-232总线（Recommended Standard 232）等。
并行总线是一种通过多根传输线同时传输数据的总线结构。
并行总线的传输速度比较快，但传输线的数量多，电路复杂，一般用于连接速度要求较高的内部设备。
常见的并行总线有16位总线和32位总线等。
除了以上的分类，总线还可以根据传输速度分为低速总线、中速总线和高速总线等。
低速总线适用于数据传输速度较慢的应用，中速总线适用于一般性的数据传输，而高速总线适用于要求高速传输的应用。
总之，单片机总线是连接单片机内部各个功能模块之间以及单片机与外部设备之间的数据传输通道。
总线分为内部总线和外部总线两类，内部总线包括数据总线、地址总线和控制总线，外部总线包括数据总线、地址总线和控制总线。
总线还可以根据传输方式和传输速度进行分类。
了解和掌握单片机总线的概念和分类对于设计和开发单片机应用非常重要。